一種直流電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種直流電源，涉及太陽能發(fā)電技術領域，包括太陽能電池板、BOOST升壓電路、DC/DC變換器、負載和控制電路，所述升壓電路的輸入與太陽能電池板的輸出相連，所述升壓電路的輸出與DC/DC變換器的輸入相連，所述DC/DC變換器的輸出與負載相連；所述控制電路與升壓電路、DC/DC變換器相連。本實用新型直流電源，太陽能電池板通過升壓變換后，經過LLC諧振變換器變換成穩(wěn)定的直流電；MPPT控制器可以使太陽能電池板工作在最大功率點，提高太陽能電池板的轉換效率；LLC諧振變換器可以在PFM和PWM工作模式相互切換，提高了變換器的轉換效率；具有輸出電壓穩(wěn)定，轉換效率高的特點。
【專利說明】
一種直流電源
技術領域
[0001]本實用新型涉及太陽能發(fā)電技術領域，尤其涉及一種直流電源。
【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展、高頻開關器件的誕生，開關電源向著高頻化、集成化和模塊化的方向發(fā)展。功率諧振變換器是以諧振電路為基本變換單元，利用電路發(fā)生諧振時，電流或電壓周期性地過零點，使得開關器件在零電壓或者零電流條件下開通或者關斷，從而實現(xiàn)軟開關，達到降低開關損耗的目的。
[0003]當電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國際社會經濟發(fā)展的瓶頸時，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經濟發(fā)展的新動力。太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置，以光電效應工作的薄膜式太陽能電池為主流。但是市場上大量產的單晶與多晶硅的太陽能電池平均效率約在15%上下，也就是說，這樣的太陽能電池只能將入射太陽光能轉換成15%可用電能，其余的85%都浪費成無用的熱能。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的針對上述現(xiàn)有技術的問題，提供一種直流電源，該電源把太陽能電池板通過BOOST升壓變換后，經過LLC諧振變換器變換成穩(wěn)定的直流電，MPPT控制器可以使太陽能電池板工作在最大功率點，提高太陽能電池板的轉換效率。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是:
[0006]—種直流電源，包括太陽能電池板，所述太陽能電池板有多個，多個太陽能電池板以串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)形式相連，還包括BOOST升壓電路、DC/DC變換器、負載和控制電路，所述BOOST升壓電路的輸入與太陽能電池板的輸出相連，所述BOOST升壓電路的輸出與DC/DC變換器的輸入相連，所述DC/DC變換器的輸出與負載相連;所述控制電路與BOOST升壓電路、DC/DC變換器相連。
[0007]進一步地，所述DC/DC變換器為LLC諧振變換器，所述LLC諧振變換器包括諧振電容Cr、串聯(lián)諧振電感Lr、并聯(lián)諧振電感Lm、開關管Ql和Q2。
[0008]進一步地，所述BOOST升壓電路包括開關管Tl、輸入電感LI。
[0009]進一步地，所述串聯(lián)諧振電感Lr與輸入電感LI為親合電感。
[0010]進一步地，所述控制電路包括電壓采樣信號、參考電壓、第一比較器、第二比較器、比較電路、振蕩器、時鐘脈沖產生電路、邏輯門電路;所述電壓采樣信號分別與第一比較器反相輸入端、比較電路的輸入端相連，所述參考電壓分別與第一比較器同相輸入端、比較電路的輸入端相連;所述第一比較器的輸出端與第二比較器同相輸入端相連，所述比較電路的輸出與時鐘脈沖產生電路輸入端相連;所述時鐘脈沖產生電路的輸出端分別與振蕩器和邏輯門電路相連，所述振蕩器的輸出分別與第二比較器的反相輸入端和時鐘脈沖產生電路輸入端相連，所述第二比較器的輸出端與邏輯門電路相連;所述邏輯門電路的輸出與DC/DC變換器的開關管Ql和Q2相連。
[0011]進一步地，所述控制電路還包括MPPT控制器，所述MPPT控制器的輸入分別為太陽能電池板的輸出電壓、太陽能電池板的輸出電流、BOOST升壓電路的輸出電壓，MPPT控制器的輸出與BOOST升壓電路的開關管Tl相連。
[0012]本實用新型的有益效果:一種直流電源，太陽能電池板通過BOOST升壓變換后，經過LLC諧振變換器變換成穩(wěn)定的直流電，MPPT控制器可以使太陽能電池板工作在最大功率點，提高太陽能電池板的轉換效率;LLC諧振變換器可以在PFM和P麗工作模式相互切換，提高了變換器的轉換效率;具有輸出電壓穩(wěn)定，轉換效率高的特點。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型直流電源原理圖；
[0014]相關元件符號說明:
[0015]1、太陽能電池板PV;2、B00ST升壓電路;3、DC/DC變換器;4、負載;5、控制電路;51、電壓采樣信號；52、參考電壓Vref; 53、第一比較器;54、第二比較器;55、邏輯門電路;56、比較電路;57、時鐘脈沖產生電路;58、振蕩器;59、MPPT控制器。
【具體實施方式】
[0016]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0017]具體實施時，結合圖1，一種直流電源，包括太陽能電池板PV UB00ST升壓電路2、DC/DC變換器3、負載4、控制電路5。太陽能電池板PV I有多個，多個太陽能電池板以串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)形式相連。BOOST升壓電路2的輸入與太陽能電池板PV的輸出相連，BOOST升壓電路2的輸出與DC/DC變換器3的輸入相連，DC/DC變換器3的輸出與負載4相連;控制電路5與BOOST升壓電路2、DC/DC變換器3相連。
[0018]DC/DC變換器3為LLC諧振變換器，LLC諧振變換器包括諧振電容Cr、串聯(lián)諧振電感Lr、并聯(lián)諧振電感Lm、開關管Ql和Q2 300ST升壓電路2包括開關管Tl、輸入電感LI。為了減小電源電路的體積，提高電源電路的集成度，串聯(lián)諧振電感L r與輸入電感LI為耦合電感。BOOST升壓電路把太陽能電池板上的電壓變換成穩(wěn)定的直流電壓，使得LLC諧振變換器的輸入電壓變化范圍不大，為后級的DC/DC變換提供條件。
[0019]控制電路5包括電壓采樣信號51、參考電壓Vref 52、第一比較器53、第二比較器54、比較電路56、振蕩器58、時鐘脈沖產生電路57、邏輯門電路55。電壓米樣信號51分別與第一比較器53反相輸入端、比較電路56的輸入端相連;參考電壓Vref 52分別與第一比較器53同相輸入端、比較電路56的輸入端相連;第一比較器53的輸出端與第二比較器54同相輸入端相連；比較電路56的輸出與時鐘脈沖產生電路57輸入端相連;時鐘脈沖產生電路57的輸出端分別與振蕩器58和邏輯門電路55相連;振蕩器58的輸出分別與第二比較器54的反相輸入端和時鐘脈沖產生電路57輸入端相連;第二比較器54的輸出端與邏輯門電路55相連;邏輯門電路55的輸出與DC/DC變換器的開關管Ql和Q2相連。控制電路可以實現(xiàn)LLC諧振變換器的PFM工作模式和PWM工作模式的相互轉換，可以使LLC諧振變換器在全負載范圍內實現(xiàn)原邊開關管的零電壓開通和副邊整流管的零電流關斷，提高LLC諧振變換器的轉換效率。
[0020]控制電路5還包括MPPT控制器59，MPPT控制器的輸入分別為太陽能電池板的輸出電壓uPV、太陽能電池板的輸出電流i PV、BOOST升壓電路的輸出電壓Vdc，MPPT控制器的輸出與BOOST升壓電路的開關管Tl相連。太陽能電池板的最大功率跟蹤控制采用擾動觀察法，通過對太陽能電池板的輸出電壓進行擾動，根據最大功率輸出曲線，使太陽能電池板始終工作在最大功率輸出點上，提高太陽能電池板的轉換效率。
[0021]一種直流電源，太陽能電池板通過BOOST升壓變換后，經過LLC諧振變換器變換成穩(wěn)定的直流電，MPPT控制器可以使太陽能電池板工作在最大功率點，提高太陽能電池板的轉換效率;LLC諧振變換器可以在PFM和P麗工作模式相互切換，提高了變換器的轉換效率；具有輸出電壓穩(wěn)定，轉換效率高的特點。
[0022]上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的構思和范圍進行限定。在不脫離本實用新型設計構思的前提下，本領域普通人員對本實用新型的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種直流電源，包括太陽能電池板，所述太陽能電池板有多個，多個太陽能電池板以串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)形式相連，其特征在于:還包括BOOST升壓電路、DC/DC變換器、負載和控制電路，所述BOOST升壓電路的輸入與太陽能電池板的輸出相連，所述BOOST升壓電路的輸出與DC/DC變換器的輸入相連，所述DC/DC變換器的輸出與負載相連；所述控制電路與BOOST升壓電路、DC/DC變換器相連;所述控制電路包括電壓采樣信號、參考電壓、第一比較器、第二比較器、比較電路、振蕩器、時鐘脈沖產生電路、邏輯門電路;所述電壓采樣信號分別與第一比較器反相輸入端、比較電路的輸入端相連，所述參考電壓分別與第一比較器同相輸入端、比較電路的輸入端相連;所述第一比較器的輸出端與第二比較器同相輸入端相連，所述比較電路的輸出與時鐘脈沖產生電路輸入端相連;所述時鐘脈沖產生電路的輸出端分別與振蕩器和邏輯門電路相連，所述振蕩器的輸出分別與第二比較器的反相輸入端和時鐘脈沖產生電路輸入端相連，所述第二比較器的輸出端與邏輯門電路相連;所述邏輯門電路的輸出與DC/DC變換器的開關管Ql和Q2相連。2.按照權利要求1所述的一種直流電源，其特征在于:所述DC/DC變換器為LLC諧振變換器，所述LLC諧振變換器包括諧振電容Cr、串聯(lián)諧振電感Lr、并聯(lián)諧振電感Lm、開關管Ql和Q2、變壓器，所述并聯(lián)諧振電感Lm并聯(lián)在變壓器原邊，所述諧振電容Cr、串聯(lián)諧振電感Lr、并聯(lián)諧振電感Lm依次連接，所述諧振電容Cr還與開關管Ql源極、開關管Q2的漏極相連。3.按照權利要求2所述的一種直流電源，其特征在于:所述BOOST升壓電路包括輸入電感L1、開關管Tl，所述輸入電感LI一端與太陽能電池板相連，輸入電感LI的另一端與開關管Tl的集電極相連，所述開關管Tl的發(fā)射極與太陽能電池板相連。4.按照權利要求3所述的一種直流電源，其特征在于:所述串聯(lián)諧振電感Lr與輸入電感LI為耦合電感。5.按照權利要求3所述的一種直流電源，其特征在于:所述控制電路還包括MPPT控制器，所述MPPT控制器的輸入分別為太陽能電池板的輸出電壓、太陽能電池板的輸出電流、BOOST升壓電路的輸出電壓，MPPT控制器的輸出與BOOST升壓電路的開關管Tl的柵極相連。
【文檔編號】H02M3/335GK205544941SQ201520940100
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年11月23日
【發(fā)明人】劉傳洋
【申請人】池州學院